(57)【要約】【課題】従来の遮断機では、開閉桿にバランス手段のウェ−トとか回動用ばねを備えて、モ−タの駆動力により回動させていた。開閉桿の回動速度を上げるには、バランス手段をさらに大きくして、大型化していた。本考案では、バランス手段をより小型化して、モ−タ部の入力側に付勢力を蓄積させ、出力を上げることで、小型化して回動速度を上げることができる遮断機の駆動装置を提供するものである。【解決手段】通路Ｒを開閉桿３の水平位置と鉛直位置で閉鎖状態と開口状態にする遮断機１であり、ギャ−ドモ−タ２に内蔵した付勢ギヤ−１４を備え、付勢ギヤ−１４には巻きばね１５を係止させ、駆動力を開口動作時に付勢力を解放させ、閉鎖動作に付勢力を蓄積させ、駆動力を伝達機構１３により開閉桿３の回動をさせる機構にする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
通路を開閉桿の水平位置で閉鎖状態と、鉛直位置で開口状態とを形成させる遮断機において、ギャ−ドモ−タと、ギャ−ドモ−タを制御する制御盤と、制御盤に制御回転される入力ピニオンと、入力ピニオンに噛合う伝達機構と、伝達機構に入力する付勢ギヤ−と、付勢ギヤ−に係合する巻きばねと、により駆動装置を形成して、駆動装置に噛合う伝達機構と、伝達機構の出力軸に嵌合する開閉桿と、を備えて、開閉桿の開口動作するときに前記巻きばねを巻き戻しして、開閉桿の閉鎖動作するときに巻きばねを巻き掛けるようにすることを特徴とする遮断機用駆動装置。
【請求項２】
モ−タは、制御盤により回転制御されるサ−ボモ−タであることを特徴とする請求項１記載の遮断機用駆動装置。
【請求項３】
出力軸と開閉桿との嵌合状態は、緩衝材を介在して固定していることを特徴とする請求項１記載の遮断機用駆動装置。
【請求項４】
開閉桿の停止位置には、緩衝材のストッパを設けていることを特徴とする請求項１記載の遮断機用駆動装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、踏切・出入口等の通路を棒状の開閉桿を回動させて、開口又は閉鎖する遮断機の駆動装置であり、薄型・小型にして、開閉速度が速く、取付け工事・調整を容易にできる遮断機の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の遮断機は、開閉桿が通路を閉鎖状態と開口状態とに、約９０度の回転をさせ開閉桿を水平から鉛直方向に駆動装置の回転により通路の横断を規制することで、通路を安全に確保している。
【特許文献１】特開２０００−２１９１３６        公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、通路の横断者は、閉鎖状態から早く開口状態にして、横断しようとするものであるが、開閉桿を９０度回転させるには大容量の駆動装置を必要にして、開閉速度を上げるには回動部を強固にしなければならなかった。
駆動装置は、開閉桿とバランスを取るウェ−ト・ばねを開閉桿に配置して、駆動部の大型化を防ぎ回動速度を上げている。前記バランスは、駆動装置の容量を同じにして回動速度を上げることができるが、慣性力の影響で軸受を強固にしなければならなかった。遮断機は、回動速度を上げるには大型化する欠点があった。
さらに、遮断機を設置するには、取付け工事・開閉の調整及びメンテイに時間と費用を費やしている。本考案では、開閉桿にバランスを取るウェ−ト・ばねを不要にすると共に、遮断機を小型化して見栄え良く、駆動力が大きく、小型の駆動装置であり、軽量、安価であり、しかも開閉速度が速い遮断機を目的にするものである。【０００４】  駆動装置の小型化は、出力側の開閉桿を軽量化して慣性力を小さくし、入力側の駆動装置自体に巻きばねを内蔵して小型化を図り、駆動源に巻きばねの付勢力を入力することで出力側に増幅して不足力を補うことで解決するものであり、不足する動力と過剰な制動力を内蔵した巻きばねから開放と蓄積を繰り返すことで、付勢力の解放により不足力を補充し、制動力を巻きばねにより巻上げる力に変え蓄積させることで、動力循環させ効率を上げて、一体のギャ−ドモ−タにすることで、設置工事と調整が容易にできる小型の遮断機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  請求項１の考案では、通路を開閉桿の水平位置で閉鎖状態と、鉛直位置で開口状態とを形成させる遮断機であり、ギャ−ドモ−タを備え、ギャ−ドモ−タの回転、制動、トルクを制御する制御盤を備え、制御盤に制御回転される入力ピニオンを備え、入力ピニオンの回転を減速する伝達機構を備え、伝達機構と噛合う付勢ギヤ−を備え、付勢ギヤ−により巻上げ・巻き戻しする巻きばねを備えた駆動装置を形成して、駆動装置に噛合う伝達機構を備え、伝達機構の出力軸に嵌合する開閉桿を設ける構成として、開閉桿を開口するときに巻きばねの付勢力を付加して、開閉桿を閉鎖するときに巻きばねを巻上げる制動力を付加する構成にする。【０００６】  請求項２の考案では、モ−タは、制御盤により回転制御されるサ−ボモ−タにする構成とする。
請求項３の考案では、出力軸と開閉桿との嵌合状態は、緩衝材を介在して固定している構成とする。
請求項４の考案では、開閉桿の停止位置には、緩衝材のストッパを設けている構成とする。【０００７】  請求項１の構成では、駆動力に付勢力を付加できるので小型にでき、開閉桿をスム−ズに回動することができ、遮断機を小型・軽量にすることができる作用がある。【０００８】  請求項２の構成では、モ−タの回転を制御することができると共に、高回転・高トルクを発生させ出力を高めることができるので、小型化できる作用がある。
請求項３の構成では、開閉桿の慣性力の影響を少なくする作用がある。
請求項４の構成では、開閉桿に与える衝撃を小さくでき、複雑な制御を不要にして、誤動作による破損を防止できる作用がある。
【考案の効果】
【０００９】  請求項１の考案では、駆動装置の巻きばねは、小型でありながら速比により増幅できるので付勢力を大きくすることができ、小型のモ−タでも開閉桿の回動速度を高めることができ、小型で高速開閉ができる遮断機にすることができる効果がある。【００１０】  請求項２の考案では、モ−タを小型にして高回転させることができ、出力を大きくすることができ、複雑な回転領域を容易に設定することができるので開閉桿の位置決めが正確にできる効果がある。
請求項３の考案では、伝達装置に与える衝撃を少なくして、故障の原因を少なくできる効果がある。
請求項４の考案では、開閉桿が高速回転で当接しても、緩衝材により壊すこと無く、安全に動作させることができる効果がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】  遮断機１は、出入口である通路Ｒ上を開閉桿３の回動により、開口と閉鎖の状態に規制する装置であり、設置場所を取ることなく小型化して回動速度の速い遮断機１である。通路Ｒは、踏切を横断する場所であるとか、駐車場への出入口とか、有料道路の出入口とかに配置されるもので、利用者を安全に速い開閉動作により渋滞時間を短くして通行規制させるものである。【００１２】  開閉桿３は、棒材の軽量な樹脂等によるパイプのものであり、電光球・反射板・表示灯等を貼り付けたものにして、利用者に識別できる表面であり、通路Ｒの前方を妨げるように水平状態に保持ができ、鉛直方向に回動して通行可能に動作する。
開閉桿３の回動は、約９０度の角度範囲に開口と閉鎖の繰り返し運転をすることになり、高速で回動して、停止位置では正確に止めるために速度を落として制動力を掛けている。【００１３】  図１は、地上面ＧＬに基礎のコンクリ−トによる基台６が設置され、鋼材の支柱５が立設されて本体４が固定されている。本体４は、箱状にして側面に出力軸８を突出させ、出力軸８に開閉桿３を取り付け、開閉桿３の回動で通路Ｒを閉鎖状態と開口状態にすることができる。開閉桿３は、樹脂パイプ・グラスファイバ−材で軽量化を図り、高速回動・非常停止を容易にして、もしも当接したときでも大きな事故にならないようにしている。【００１４】  出力軸８は、図示略の検出器からの信号により、本体４内の制御盤ＣＰが指令を出し、ギャ−ドモ−タ２を回転させて駆動力を得る。ギャ−ドモ−タ２は、高速回転の指令を受け、巻きばね１５の付勢力を入力させ、付勢ギヤ−１４のトルクとモ−タＭのトルクを合せた出力を得て、出力軸８に伝達する。モ−タＭは、回転を始めるには負荷が大きく掛かり始動電流も大きく必要とするが、付勢ギヤ−１４の巻きばね１５の巻き戻しによるトルクの発生で始動電流を小さくして節電効果を得る。ギャ−ドモ−タ２は、正転又は逆転の低速回転から高速回転にして中速、低速と切替える制御指令を受けて回転する。制御指令は、制御盤ＣＰにより、モ−タＭの回転を低速から高速まで行い、開閉桿３の回動をスム−ズに動作させることができる。【００１５】  図２は、本体４の内部を説明するもので、ギャ−ドモ−タ２の駆動回転が制御盤ＣＰにより低速から高速まで回転領域を制御して、最適な出力回転を伝達機構１３に入力する。伝達機構１３は、速比を大きくして回動ギヤ−１０を回動させ、回動領域は約４分の１回転ほどの短い距離で、低速回転から高速回転にして低速回転に戻し停止させる。開閉桿３と出力軸８とは嵌合部７で取り付けている。嵌合部７の回動は、高速で開閉桿３を９０度の範囲で行い、出力軸８の回転差による慣性力を受けない軽量材であるが、停止・減速により折れ防止のため、衝撃を吸収する構造にしてある。【００１６】  回動の停止位置では、複数の信号を受ける制御盤ＣＰが電圧変動・落雷・電波等のノイズにより影響を受けモ−タＭに回転誤差が生じたとき、オ−バランしないように対策するストッパ１１を備えている。ストッパ１１は、ドグ１２とばね２７が当接する構成で、停止位置の２箇所の枠体３５に固定したばね２７と、出力軸８に固定した板材のドグ１２であり、出力軸８の９０度の回転領域で、回転領域を超えるもの（オ−バラン）に対して当接させる。当接は、オ−バランしたときにドグ１２がばね２７に当たって圧縮させるもので、オ−バランが大きいほど強く圧縮してスム−ズに停止させるものである。【００１７】出力軸８には、回動ギヤ−１０が嵌着してあり、両端を枠体３５に備えられた軸受９により支持されて、ギャ−ドモ−タ２の回転を伝達機構１３により減速することで高トルクの低速回転に変え、開閉桿３を回動することになる。伝達機構１３は、複数個の歯車により、ギャ−ドモ−タ２の入力回転を減速させて高トルクに変速している。ギャ−ドモ−タ２は、モ−タＭの回転を減速させた入力ピニオン２���を突出させて、伝達機構１３に噛合わせている。【００１８】  図３は、ギャ−ドモ−タ２を説明するもので、箱型のケ−ス本体１７に２組の入力を備えている。入力の１つ目は、減速機Ｇ、モ−タＭ、エンコ−ダＥとブレ−キＢにより入力ピニオン２２を回転及び制御させている。入力の２つ目は、巻きばね１５の付勢力により付勢ギヤ−１４を介して、入力ピニオン２２を回転させている。モ−タＭは、サ−ボモ−タであり、制御盤ＣＰから最適な出力を得るための周波数・電圧・電流を変化させて、高トルク・軽トルク・高制動・軽制動に出力トルクをだすことで対応可能にしている。制御盤ＣＰは、外部からの検出信号で、通路Ｒを開口する信号と、通路Ｒを閉鎖する信号を受信することで、開閉桿３を鉛直方向から水平方向に高速で回動させる指令をすることができる。【００１９】  ギャ−ドモ−タ２は、開閉桿３が鉛直方向から水平方向に回動するとき、モ−タＭが低速回転から高速回転をして減速機Ｇに伝達して減速させ、入力ピニオン２２から伝達機構１３で高トルクの低速回転で出力軸８を回転させて水平方向に動作する。
そして、開閉桿３が高速で水平方向に近づくと水平位置で停止させるために、モ−タＭの回転を低速にすると共に制動トルクを掛ける制御をする。制動は、モ−タＭのトルクで低速にして連結されたブレ−キＢを掛け、更に付勢ギヤ−２５を巻き上げる負荷を加わえるもので低速回動にする。モ−タＭには、回転領域を正確に検出するエンコ−ダＥと、制動を作動及び解除するブレ−キＢが連結され、制御盤ＣＰにより管理されている。ブレ−キＢには、解放レバ−３１が付設され、必要によりブレ−キＢを解放状態にして、開閉桿３の位置調整等に利用される。【００２０】付勢ギヤ−１４は、ケ−ス本体１７に支承されて、支持軸２６に回転自在に軸着され、巻きばね１５に係止された係合部２５と一体になっている。巻きばね１５は、一端を係合部２５に固定して、支持軸２６を内芯にして、他端をケ−ス本体１７に係合した調整板２８に固定している。調整板２８は、支持軸２６に備えられたねじ部３０により螺合支持され、ケ−ス本体１７の長孔に係止金具２９を係合させ、付勢力を調整可能にしている。巻きばね１５の付勢力は、付勢ギヤ−１４を回転させ、付勢ギヤ−１４と噛合う入力ギヤ−２４に伝達する。入力ギヤ−２４は、アイドルギヤ−２３と同軸にして第２ピニオン２０に噛合う。第２ピニオン２０は、もう一方からの入力があり、同軸の第１ギヤ−１９に第１ピニオン１８を噛合わせ、モ−タＭの回転を伝達する。【００２１】第２ギヤ−２１は、第２ピニオン２０のモ−タＭと付勢ギヤ−２５とに伝達させ、付勢ギヤ−１４の駆動力を受けるときと、付勢ギヤ−１４の負荷を受けるときがある。開閉桿３が鉛直方向から水平方向に回動するときは、高速回動する開閉桿３の慣性力が大きくなるために、制動力を大きくするもので、巻きばね１５を巻上げる動作にして、水平方向に近づくに従い、入力ピニオン２２にモ−タトルクによる制動力を高めて行き、巻きばね１５を巻上げて付勢力を高めて行くので、制動力を滑らかに上げ、ブレ−キＢにより正確に停止させることができる。開閉桿３を水平方向から鉛直方向にするときは、開閉桿３の重量が加わり、初めに大きな駆動力を必要とする。そのために、モ−タＭのトルクにプラスする力として、巻きばね１５を巻き戻し、付勢力を付加させることで、瞬時に駆動回転を高速に立ち上げることができる。【００２２】  図４は、開閉桿３と出力軸８の嵌合部７を示し、ゴム・樹脂等の緩衝材３３を介在させて止め具３４で取り付けている。出力軸８は、角材にして角材を覆うように外周の円状をした緩衝材３３にしている。緩衝材３３は、モ−タＭの駆動で出力軸８の急加速と急停止による過剰な負荷が開閉桿３に掛けるのをさけるために、介在されて大きな負荷を吸収して、開閉桿３をスム−ズに回動する。【００２３】  駐車場に設置された遮断機１について、一例ではあるが実施形態を説明する。地上面ＧＬに固定される基台６は、遮断機１を通路Ｒの出入口の側方位置に配置して、開閉桿３の回動に十分耐えられる基礎である。基台６上には鋼材製の支柱５が固定され、支柱５に本体４が搭載されている。本体４は、防水製で内部のギヤ−音・モ−タ音が外部に漏れない防音効果も備えている。図示略の車両検出器とか駐車料金受領機等から��指令を受け、制御盤ＣＰがギャ−ドモ−タ２に回転の指令を出す。ギャ−ドモ−タ２は、低速から高速回転させ再び低速にして停止させることで、開閉桿３の回動を正確に速く安全に行う事ができる。【００２４】  開閉桿３は、通常時では水平状態の閉鎖になっている。制御盤ＣＰの指令で開口するとき、モ−タＭの回転と付勢ギヤ−１４の回転により大きな駆動力が伝達機構１３に伝達され出力軸８を回転させる。出力軸８の回転は、開閉桿３を９０度の回動をさせ、停止位置のストッパ１１に当接させることで、オ−バランを防止して正確な位置で停止させる。車両は、遮断機１を横切ることで、閉鎖の信号を受けてモ−タＭを開口とは反対の逆転させることで、開閉桿３を鉛直方向から水平方向に下げる回動になる。開閉桿３を下げる動作では、ギャ−ドモ−タ２の駆動力が始動の駆動力だけで後は開閉桿３の重量と慣性力で回動するため、少ない駆動力でよく、逆に制動を必要とする。【００２５】  制動は、巻きばね１５を巻き上げる駆動力に使うもので、出力軸８の回転が伝達機構１３を介して増速され、入力ピニオン２２を高速回転させる。ギヤ−ドモ−タＭは、入力ピニオン２２にモ−タＭの最適に制御された逆転トルクを掛け制動している。付勢ギヤ−１４には、巻きばね１５を巻き上げる負荷が働き、入力ピニオン２２の回転に抵抗力として入力され、開閉桿３が水平位置に近づくにしたがって前記抵抗力も増大して、エンコ−ダＥにより正確な位置にブレ−キＢが作動して、巻きばね１５も巻き上げることができる。【００２６】開閉桿３の定位置は、水平方向と垂直方向にあり、入力ピニオン２２の低速な回転により正確に停止させることができるが、ノイズ・停電・雷等の環境等により誤動作してオ−バランしてもストッパ１１によりほぼ水平に当接させ、開閉桿３の慣性力を吸収するばね２７により、衝撃力による伝達機構１３の破損を防止している。
更に、開閉桿３と出力軸８との接続部の嵌合部７の緩衝材３３により慣性力を吸収して安定した回動をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】  遮断機の開閉動作を示す正面図。
【図２】  遮断機の内部機構を示す説明用の側面図。
【図３】  ギャ−ドモ−タの内部を示す説明用の側面図。
【図４】  出力軸と開閉桿の嵌合部を示す正面図。
【符号の説明】
【００２８】１          遮断機
２          ギャ−ドモ−タ
３          開閉桿
７          嵌合部
８          出力軸
１０        回動ギヤ−
１１        ストッパ
１３        伝達機構
１４        付勢ギヤ−
１５        巻きばね
２２        入力ピニオン
２３        アイドルギヤ−
２４        入力ギヤ−
２５        付勢ギヤ−
２６        支持軸
２７        ばね
３１        解放レバ−
３２        嵌合部
３３        緩衝材
３５        枠体
Ｒ          通路
ＧＬ        地上面
ＣＰ        制御盤
Ｍ          モ−タ
Ｅ          エンコ−ダ
Ｂ          ブレ−キ
Ｇ          減速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003120008.tif 000006